1、次 走出国门。而且现在有越来越多的外国 电网公司表示对这项技术感兴趣， 有合 作意向。 “三维协调的新一代电网能量管理 系统” 解决了电网调度和控制中的核心 关键问题， 不需要改造一次电网， 以较 小的代价， 通过开发聪慧 “大脑” 下达控 制命令使得电网运行更正常、更可靠、 更充裕， 增大了电网抗扰动能力。 该成果被评为 2007 年度 “中国高等 学校十大科技进展” 之一， 并荣获了 2008 年国家技术发明奖二等奖。 在国际上被誉 为电力系统调度自动化之父的 Tomas E. DyLiacco 博士高度评价了该项技术：“新 一代 EMS 无疑是当今最新的科技进展， 它在中国的实现领先于世
2、界。” 张伯明将这些成绩归功于团队的共 同努力以及我国整体科研投入的增加， 并 且颇有感触地说：“清华为我们提供了一 个宽松的科研环境， 大家可以根据自己的 兴趣、 专长， 自由地作研究。” 下一代技术： 面向能源清洁化变革 未来， 张伯明将继续专注于 EMS 研 究，“没有健全的大脑，人类不能正常行 动， 电网控制中心没有优良的调度自动化 系统、 没有 EMS这个 大脑 ， 电网正常运 行也不能保证” 。 他的研究将面向能源清洁化变革。 “大量可再生能源接入电网增加了电网运 行的不确定性。 为保证安全、 经济、 连续地 给用户提供质量合格的电力， 需要对电力 系统的运行进行全面、 有效、 快
3、速、 复杂的 调度控制。” 张伯明说。 就在接受 科学时报 采访的当天， 张 伯明作为首席科学家正在申报一个新的 “973” 计划项目 “面向能源清洁化变革的 智能电网能量管理基础研究” 。 “我们花了一个半月的时间才把思路 理清楚， 刚刚提交了申报材料。 ” 张伯明介 绍， 如获批准， 清华大学将联合国内共 12 家单位， 准备在未来 5年完成这个项目。 张伯明说， 我国未来智能电网的发展 将面临三大挑战： 第一， 聚纳大规模间歇 式可再生能源电源； 第二， 电动汽车广泛 随机接入； 第三， 保障电网运行的自愈性。 靠什么解决？要靠 “大脑” 、 靠EMS。需要 开展智能电网能量管理基础研究
4、。 需要解 决两个科学问题：一是智能电网运行中 “源” 的协同性问题； 二是智能电网运行中 “网” 的自愈性问题， 最终建立起智能电网 能量管理的理论体系。 在这一理论体系指 导下， 开发智能电网能量管理系统， 通过 能量调控， 实现智能电网的安全、 优质、 经 济、 环保运行。 “我们研究的智能电网能量管理与传 统的有所不同， 是面向能源清洁化变革的 智能电网， 这里面有许多新的挑战。 ” 张伯 明坚定的眼神让记者相信，接下来的 5 年、 10 年， 这位已年过花甲的教授仍将为 我国的电力事业孜孜不倦地前行。 张伯明，清华大学电机系教授， IEEEFellow。长期从事电网调度自动化 的教学
5、、 科研、 开发和工程应用工作， 多 年来持续推动电网能量管理系统的推广 应用，发明多项引领调度自动化技术发 展方向的关键技术。曾获国家科技进步 奖二等奖、 国家技术发明奖二等奖、 北京 市科学技术奖一等奖、“中国高等学校十 大科技进展” 。 还曾获光华科技基金一等 奖和何梁何利科学与技术进步奖。兼任 中国电机工程学会理事、 CIGRE中国国 家委员会执委、 控制中心国际论坛执委。 “这一周我的时间都排满了。” 3月 21日27日，清华大学建筑节 能研究中心正在举办第七届清华大学建 筑节能学术周活动，中国工程院院士、 清 华大学建筑技术科学系教授江亿作为此 次活动的组织者， 每天的行程都排得满
6、满 的。 记者在清华大学建筑馆王泽生报告 厅见到了江亿， 正在讲台上作报告的江亿 神采奕奕、 充满活力和感染力， 完全看不 出他已年近花甲。 这位爱笑、 爱说、 爱拿事实说话的院 士利用会议茶歇时间接受了科学时报 记者的专访。 “身上的担子很重，有好多大事要 干。 ” 对于江亿来说， 找到中国建筑节能的 有效途径， 是他的头等大事。 一个必须解决的难题 “中国的建筑节能应该走一条与发 达国家不同的技术路线。” 在江亿看来， 这是一个难题， 更是一个必须解决的难 题。 江亿说，现在欧美国家约 10 亿人 的建筑能耗占全球 1/6，如果全球剩余 近 60 亿人也要达到这样的能耗水平， 则需要 1.
7、1 个地球。 因此， 目前欧美的建 筑使用模式和运行能耗状况是不能在 全球推广的， 必须从全球资源能源和环 境容量状况， 以及人人平等的原则来考 虑未来允许的建筑能耗。如果这样考 虑， 认为全球的总能源只能有 1/3 左右 用于建筑运行， 则按照中国的人口规模 计算，其建筑能耗应占全球总能耗的 1/18。而这个数字正是现在的中国城市 建筑用能的平均水平。 上世纪中叶，美国的建筑能耗水平 曾在短期内翻倍， 原因就是新建建筑能耗 过高， 成为建筑能耗的主要增长点。而现 状是， 中国现在也正处于这个阶段。中国 的基础化建设还远没有达到发达国家的 水平， 房子还要不断地建。 同时， 技术和政 策带来的
8、种种误解， 正在挑战着中国的建 筑能耗水平线。 “中国的建筑能耗处于上升的开端， 如果能够避免美国等发达国家的建筑发 展模式， 则有可能避免此趋势。” 江亿强 调。 江亿认为， 不同的建筑具有不同的服 务水平、 不同的室内状态、 不同的使用者 行为、 不同的操作方式等， 这些不同导致 建筑节能途径有所不同。 “一种技术在这 种模式下节能， 在另一种模式下可能就费 能了。” 现在世界上已有的建筑节能新技术 新方式基本上都可以在国内找到应用案 例， 但令江亿感到遗憾的是， 所有这些建 筑无一座真正实现 “零能耗” 或 “超低能 耗” ，其实际结果大都高于同功能的一般 建筑。 江亿举了个例子： 清华
9、大学环境节能 楼是意大利政府耗资 2000 万欧元于 2007 年建成的。当时希望通过 CDM 机 制收回投资。而它的年建筑能耗是 89kW h/m2， 属于清华校园内的高耗能建 筑。 “13年来， 清华一直注重 绿色大学 的建设。 ” 说到这儿， 江亿停顿了一下，“但 是， 建设 绿色大学 不能停留在表面， 拿 大学的小社会作尝试来研究社会的大问 题， 同时开展文化、 科学、 技术等各方面的 研究和教育工作， 使大家认识到未来应该 通过怎样的生活、 怎样的行为处理好与环 境的关系， 实现可持续发展。 这才是 绿色 大学 要做的事。现在我们离这样的目标 还差得挺远， 还需不断深入认识， 努力朝
10、 这方向走。” 江亿还提到， 现在的建筑节能往往以 采用了多少项先进节能技术为指标， 大有 “贴标签” 、“对表格” 之意。节能建筑成了 节能技术的堆砌， 而实际用能数据却少有 人关心。 对此， 江亿认为， 建筑节能的最终 目标是要把建筑运行的能源消耗真正降 低， 因此要以建筑能源消耗数据降低为导 向。 “依靠科技，找到不同于发达国家的 途径， 既满足经济社会发展、 人民生活水 平提高的需要， 同时实现较低的建筑实际 运行能耗， 从而缓解城市发展与能源供应 的巨大矛盾，实现城市建设的可持续发 展。” 江亿阐述了自己对中国建筑节能之 路的理解。 33 年前， 与建筑节能结缘 作为我国人工环境工程
11、学科的倡导 者之一，江亿与建筑节能结缘已经整整 33个年头。 但谁能想到， 这行却完全不是 他学生时代的理想。 “我属于 先结婚后恋爱 。我小时候 的兴趣是数学和无线电， 上大学后读了这 个专业才慢慢感兴趣干这行的。” 在天津 长大的江亿， 用天津人特有的幽默讲述自 己的成长经历。 用江亿自己的话来说， 他 “在天津学 话， 在内蒙古学人， 在清华学本事” 。 自小在天津读书的江亿初一时就遭 遇了 “文革” ， 很快便随着 “接受贫下中农 再教育” 的洪流来到内蒙古四子王旗半农 半牧区种了 5年地。 5 年的插队生活， 条件之艰苦自不必 描述，那种状况现代人可能已经无从想 象， 但在江亿看来，
12、 却是一种很好的锻炼。 1973 年底， 江亿参加了 “文革” 中仅 有的一次高考而进入清华建工系暖通专 业学习。 次年3 月 “开门办学” 就开始下厂 劳动， 从二七车辆厂、 878 电子厂， 到参加 援藏团。 那时候上大学其实是在工厂里度 过的， 一起下厂的老师们， 在那种特殊的 环境下给了他们许多难忘的教诲， 从工厂 里那些钳工、 车工师傅们身上， 他们也学 到了实际生产的本领。 “实践也许是最好 的老师。” 江亿感慨道。 1978 年， 清华恢复研究生招生， 江亿 回校应考。从这一年开始， 江亿的生命轨 迹就开始与节能紧紧地联系在了一起。 艰难起步 可能正是由于江亿十几岁就与农民、 工
13、人在一起生活、 劳动， 从硕士到博士再 到院士， 江亿一直在用自己的知识和能力 解决人民经济生活中亟待解决的实际难 题。 在读硕士期间， 江亿成为最早研究北 京地铁升温问题的人。 江亿回忆， 那时没有课题立项， 也没 有研究经费， 只是说有这么个难题需要解 决。 他常常带着几个本科生半夜两三点钻 到地铁里去测试， 为了让学生们多干一会 儿， 他付给的 “加班费” 是一块水果糖。 上世纪 80 年代， 水果的产地储存是 困扰我国苹果种植业和苹果产地经济发 展的瓶颈， 也一直是国内外科技人员攻关 的难题。 1982 年起，江亿就参加了由山西省 农科院主持的国家 “六五” 攻关重点项目 “苹果的产地
14、储存技术” ， 负责其热环境原 理研究及性能优化。 他们利用当地现有的 条件， 为农民设计出窑洞储存苹果的土办 法， 就是打出几十米的窑洞， 再在里面修 一条通风道， 让空气流通起来， 通过调节 窑洞内外空气的流通来调节温度， 这样不 管是春夏秋冬里面的温度都被控制在 06摄氏度。配合他们研究的 “自发式气 调技术” ，实现了与现代化储存手段完全 相同的储藏保鲜效果。 “在窑洞里储存的苹果，到来年五一 吃还是脆的。” 江亿自豪地说，“我们的储 存技术可以说做到了全球第一的水平， 对 苹果种植业的发展起到重大作用。” 江亿还清楚地记得， 那几年他到各地 去都是乘火车， 有座就不错了， 常常是站
15、票来回。他估算过， 一年中光站在火车上 的时间就有近一个月。“辛苦是辛苦， 但农 民的劳动果实， 存到春节再卖， 一斤可以 多挣两毛钱呢。” 30年前，冬季大白菜可是北方老百 姓冬季数月几乎唯一的 “当家菜” ， 政府为 了稳定菜价更是煞费苦心， 其关键问题又 是储存。 面对这道难题， 江亿当时与北京蔬菜 所的专家及在京的一位美国教授合作， 应 用采后生理学最新成果， 找到了要求的控 制参数和白菜腐烂的主要原因乙烯 浓度问题， 终于与北京蔬菜所的研究人员 一起， 设计出新的储存办法， 之后在北京 市全面推广，“后来连新疆伊犁都按照我 们的设计和工艺存白菜” 。江亿的成就感 至今仍溢于言表。 到
16、上世纪80年代中期，江亿先后为 内蒙古赤峰、 辽宁沈阳等城市热力公司进 行热力管网控制工程。 这其实就是清华同 方的前身 “清华人环公司” 的雏形。 硕果累累 多年来， 江亿一直致力于人工环境工 程领域的教学、 科研和工程实施。“这行当 就是在节省能源、保护环境的前提下， 为 人类创造各种适宜的室内物理环境。” 围 绕此目标， 江亿系统参与了该学科基础理 论、 基础方法的建立和发展， 完成了多项 核心技术的研究并直接主持了上百项人 工环境工程项目。 以此为起点， 江亿组建了一支具备较 强研发实力的团队， 开展了建筑节能领域 的系列研究， 其中包括建筑热环境模拟与 系统设计，新型建筑热湿环境的营
17、造方 式温、湿度独立控制的空调系统， 大 型公共建筑节能诊断与分项计量， 建筑节 能与评价， 建筑自动化， 城市能源系统等。 在基础研究方面， 江亿提出了建筑热 过程的 “状态空间” 模型， 率先提出热过程 随机分析概念和方法， 并用此解决了一批 实际问题。 他主持完成了包括中南海建筑在内 的多项空调改造工程， 赢得赞誉。 他提出热湿环境分析的热学新概念 和新方法，为深入认识这一系统的本质， 找到节能与新的系统形式和设备方式提 出新的途径。 他提出一系列供热空调系统控制调 节的方案和在线故障诊断方法， 主持开发 出分布式计算机控制系统， 已广泛用于包 括人民大会堂、 毛主席纪念堂、 沈阳热网
18、和德黑兰地铁等在内的 200 多个工程中。 他提出城市热电联产供热兼顾电力 系统削峰填谷的运行方式， 对城市能源系 统有重要参考价值。 “进入这个行当33年， 看着建筑节能 从社会没人理睬的一个小行当， 逐渐一点 点发展到如今比较大的行当，各个专业、 行业都朝这个方向奔， 这个变化挺好。 ” 江 亿朴实的话语中透露出欣慰。 一如既往地奋斗 2007 年凭借“溶液式带有全热回收 的模块化空气处理装置及其系统” 项目荣 获国家技术发明奖二等奖； 2008 年凭借 “建筑节能模拟分析平台 DeST”项目荣 获国家科技进步奖二等奖； 2009 年凭借 “适用于西部干燥地区的间接蒸发冷水 机” 项目荣获
19、国家技术发明奖二等奖 江亿带领的团队连续三年获奖。 虽然从表面上看， 各个项目都是独立 且全新的， 但每个项目的背后其实都蕴涵 着 1520 年的基础研究和历史铺垫。 “只有看准这样一些关系到行业领域 的基础问题， 不为短期的 大项目 和各种 利益的诱惑所动，进而坚持不懈地做下 去， 才能迫使团队用新的理论框架和思路 来认识和解决工程问题， 不断产生新的构 思、 发明和成果， 反过来又用不断涌出的 新的工程问题来启发、 认识所进行的基础 研究问题。” 江亿说，“干这行必须有高度 的社会责任感和对本行业的兴趣， 有了这 两个不可缺少的条件才能够全身心地投 入到工作中， 处理好必然出现的各种矛盾
20、和问题， 摆好自己的位置， 把工作做好。” 令江亿引以为豪的是， 多年来， 清华 大学建筑节能研究中心在江亿的组建与 带领下 “已经成了气候” ， 大家经常深入研 讨科学问题， 把解决社会急需的问题和实 现团队的研究成果作为确定“接什么活” 的判断原则，不斤斤计较个人得失与名 利， 相互配合， 把合作攻下难关作为每个 团队成员工作的主要目标。 “这是实实在在研究建筑节能相关问 题的一个团队。 ” 在江亿看来， 有这样一支 队伍， 没有什么困难克服不了。 在学生的眼里， 江亿勤俭朴实、 平易 近人， 为人正直善良讲原则， 大气而不拘 小节，总是能站在别人的角度考虑问题， 从来没有架子每次去工厂和
21、工人交 谈， 身为院士的他都像是一位工人师傅很 容易亲近的工程师； 和设计院的设计者交 谈时， 又像一位非常和蔼的老师； 和老百 姓交谈时， 就像一位朴实的老百姓。 谈到下一步目标， 江亿笑着说：“我的 目标就是把团队建设好， 让年轻教师成长 起来， 我就退下来静静地把理论、 理念整 理清楚。 岁数大了， 经历多了， 对有些问题 的认识更清楚、 更深刻， 这些可能对社会、 对后辈来说是更宝贵的财富， 冲锋陷阵的 事就让给年轻人吧。” 江亿， 中国工程院院士、 清华大学建 筑技术科学系教授。1977年毕业于清华 大学建工系， 1985 年获清华大学工程热 物理工学博士学位。 主要从事人工环境工程
22、领域的教 学、 科研和工程实施。 曾获国家科技发明 奖二等奖 2项，国家科技进步奖二等奖 2项、 省部级科技进步奖一等奖5项。已 发表学术期刊论文百余篇，拥有发明专 利超过50项。 兼任国家能源专家咨询委 员会委员，国家气候变化专家委员会委 员， 建设部科技委委员， 北京市政府顾问 团顾问，中美建筑节能研究联盟中方管 理委员会主任， 中国制冷学会副理事长， 中国城市研究会副理事长，全国暖通空 调委员会副主任等。同时，还是国际 IPCC 评估报告 （气候变化评估） 第五卷 的核心作者， IEAECBCS（国际能源署 建筑和社区节能合作研究框架协议） 的 中国代表， Building Simulation 期刊副主 编， 暖通空调 杂志编委。 江亿： 实现中国特色的建筑节能 本报记者 陆琦 张伯明： 为中国电网创造最聪慧的 “大脑” 本报记者 陆琦 清华大学百年校庆系列报道 人物简介 人物简介
